Επεξεργασία μεταλλεύματος χαλκού. Συγκρότημα επεξεργασίας μεταλλευμάτων χαλκού
Το μετάλλευμα χαλκού έχει διαφορετική σύνθεση, η οποία επηρεάζει τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του και καθορίζει την επιλογή της μεθόδου εμπλουτισμού της πρώτης ύλης. Η σύνθεση του πετρώματος μπορεί να κυριαρχείται από σουλφίδια, οξειδωμένο χαλκό ή μπορεί να υπάρχει μικτή ποσότητα συστατικών. Ταυτόχρονα, για το μετάλλευμα που εξορύσσεται στη Ρωσική Ομοσπονδία, χρησιμοποιείται η μέθοδος εμπλουτισμού με επίπλευση.
Η επεξεργασία του διασπαρμένου και συνεχούς μεταλλεύματος θειούχου χαλκού, το οποίο δεν περιέχει περισσότερο από το ένα τέταρτο οξειδωμένου χαλκού, πραγματοποιείται στη Ρωσία σε εργοστάσια επεξεργασίας:
- Balkhash;
- Dzhezkazgan;
- Sredneuralskaya;
- Krasnouralskaya.
Η τεχνολογία επεξεργασίας πρώτων υλών επιλέγεται σύμφωνα με τον τύπο του υλικού προέλευσης.
Η εργασία με τα διασπαρμένα μεταλλεύματα περιλαμβάνει την εξαγωγή σουλφιδίων από το βράχο και τη μετακίνησή τους σε εξαντλημένα συμπυκνώματα χρησιμοποιώντας χημικές ενώσεις: διογκωτικούς παράγοντες, υδρογονάνθρακες και ξανθικό. Η κύρια μέθοδος που χρησιμοποιείται είναι η αρκετά χονδροειδής λείανση του πετρώματος. Μετά την επεξεργασία, το άπαχο συμπύκνωμα και τα μεσαία υφάσματα υποβάλλονται σε πρόσθετη διαδικασία λείανσης και καθαρισμού. Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, ο χαλκός απελευθερώνεται από διαφύσεις με πυρίτη, χαλαζία και άλλα ορυκτά.
Η ομοιογένεια του πορφυριτικού μεταλλεύματος που παρέχεται για επεξεργασία καθιστά δυνατή την επίπλευση του σε μεγάλες μονάδες επεξεργασίας. Υψηλό επίπεδοΗ παραγωγικότητα σάς επιτρέπει να μειώσετε το κόστος της διαδικασίας εμπλουτισμού, καθώς και να αποδεχτείτε μετάλλευμα με χαμηλή περιεκτικότητα σε χαλκό (έως 0,5%) για επεξεργασία.
Διαγράμματα διαδικασίας επίπλευσης
Η ίδια η διαδικασία επίπλευσης είναι κατασκευασμένη σύμφωνα με διάφορα βασικά σχήματα, καθένα από τα οποία διαφέρει τόσο ως προς το επίπεδο πολυπλοκότητας όσο και ως προς το κόστος. Το απλούστερο (φθηνότερο) σχέδιο περιλαμβάνει τη μετάβαση σε έναν ανοιχτό κύκλο επεξεργασίας μεταλλεύματος (στο 3ο στάδιο της σύνθλιψης), την άλεση του μεταλλεύματος σε ένα στάδιο, καθώς και την εκτέλεση μιας επακόλουθης πρόσθετης διαδικασίας άλεσης για να ληφθεί ένα αποτέλεσμα 0,074 mm.
Κατά τη διαδικασία επίπλευσης, ο πυρίτης που περιέχεται στο μετάλλευμα υποβάλλεται σε συμπίεση, αφήνοντας στα συμπυκνώματα επαρκή ποσότητα θείου που είναι απαραίτητο για την επακόλουθη παραγωγή σκωρίας (ματ). Για τη διεξαγωγή κατάθλιψης, χρησιμοποιείται διάλυμα ασβέστη ή κυανιούχου.
Τα στερεά θειούχα μεταλλεύματα (πυρίτες χαλκού) διακρίνονται από την παρουσία σημαντικής ποσότητας ορυκτών που περιέχουν χαλκό (θειικά άλατα) και πυρίτη. Τα σουλφίδια του χαλκού σχηματίζουν λεπτές μεμβράνες (κοβελλίτης) στον πυρίτη και λόγω της πολυπλοκότητας χημική σύνθεσηη επιπλευσιμότητα αυτού του μεταλλεύματος μειώνεται κάπως. Μια αποτελεσματική διαδικασία εμπλουτισμού απαιτεί προσεκτική άλεση του πετρώματος για να διευκολυνθεί η απελευθέρωση θειούχων χαλκού. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, η σχολαστική λείανση δεν είναι οικονομικά εφικτή. Μιλάμε για καταστάσεις όπου το συμπύκνωμα πυρίτη, που υποβάλλεται σε διαδικασία ψησίματος, χρησιμοποιείται σε υψικάμινο για την εξαγωγή πολύτιμων μετάλλων.
Η επίπλευση πραγματοποιείται δημιουργώντας ένα αλκαλικό περιβάλλον υψηλής συγκέντρωσης. Τα ακόλουθα χρησιμοποιούνται στη διαδικασία σε καθορισμένες αναλογίες:
- άσβεστος;
- ξανθικό;
- fleetoil.
Η διαδικασία είναι αρκετά ενεργοβόρα (έως 35 kW h/t), γεγονός που αυξάνει το κόστος παραγωγής.
Η διαδικασία άλεσης μεταλλεύματος είναι επίσης πολύπλοκη. Στο πλαίσιο της υλοποίησής του, παρέχεται πολυσταδιακή και πολυσταδιακή επεξεργασία του αρχικού υλικού.
Ενδιάμεσος εμπλουτισμός μεταλλεύματος
Η επεξεργασία μεταλλεύματος με περιεκτικότητα σε θειούχα έως και 50% είναι παρόμοια σε τεχνολογία με την επεξεργασία στερεού θειούχου μεταλλεύματος. Η μόνη διαφορά είναι ο βαθμός λείανσης του. Υλικό ενός πιο χονδροειδούς κλάσματος γίνεται αποδεκτό για επεξεργασία. Επιπλέον, ο διαχωρισμός του πυρίτη δεν απαιτεί την προετοιμασία ενός περιβάλλοντος με τόσο υψηλή περιεκτικότητα σε αλκάλια.
Στο εργοστάσιο συμπύκνωσης Pyshminsky, εφαρμόζεται η συλλογική επίπλευση ακολουθούμενη από επιλεκτική επεξεργασία. Η τεχνολογία καθιστά δυνατή τη χρήση μεταλλεύματος 0,6% για τη λήψη 27% συμπυκνώματος χαλκού με επακόλουθη εξόρυξη πάνω από 91% χαλκού. Η εργασία πραγματοποιείται σε αλκαλικό περιβάλλον με διαφορετικά επίπεδαένταση σε κάθε στάδιο. Το σχήμα επεξεργασίας επιτρέπει τη μείωση της κατανάλωσης αντιδραστηρίων.
Τεχνολογία συνδυασμένων μεθόδων εμπλουτισμού
Αξίζει να σημειωθεί ότι το μετάλλευμα με χαμηλή περιεκτικότητα σε άργιλο και προσμίξεις υδροξειδίου του σιδήρου προσφέρεται καλύτερα στη διαδικασία εμπλουτισμού. Η μέθοδος επίπλευσης σάς επιτρέπει να εξάγετε έως και 85% χαλκό από αυτήν. Αν μιλάμε για πυρίμαχα μεταλλεύματα, τότε η χρήση πιο ακριβών συνδυασμένων μεθόδων εμπλουτισμού, για παράδειγμα, η τεχνολογία του V. Mostovich, γίνεται πιο αποτελεσματική. Η χρήση του είναι σημαντική για τη ρωσική βιομηχανία, καθώς η ποσότητα του πυρίμαχου μεταλλεύματος αποτελεί σημαντικό μέρος της συνολικής παραγωγής χαλκού μεταλλεύματος.
Η τεχνολογική διαδικασία περιλαμβάνει τη σύνθλιψη των πρώτων υλών (μέγεθος κλάσματος έως 6 mm) που ακολουθείται από εμβάπτιση του υλικού σε διάλυμα θειικού οξέος. Αυτό επιτρέπει τον διαχωρισμό της άμμου και της λάσπης και τη διάλυση του ελεύθερου χαλκού. Η άμμος πλένεται, ξεπλένεται, περνά από έναν ταξινομητή, συνθλίβεται και επιπλέει. Το διάλυμα χαλκού συνδυάζεται με τον πολτό και στη συνέχεια υποβάλλεται σε έκπλυση, τσιμεντοποίηση και επίπλευση.
Στην εργασία με τη μέθοδο Mostovich, χρησιμοποιείται θειικό οξύ, καθώς και συστατικά καθίζησης. Η χρήση της τεχνολογίας αποδεικνύεται πιο ακριβή σε σύγκριση με την τυπική επίπλευση.
Η χρήση του εναλλακτικού σχήματος του Mostovich, που περιλαμβάνει την ανάκτηση χαλκού από το οξείδιο με επίπλευση μετά τη σύνθλιψη του μεταλλεύματος που υποβάλλεται σε θερμική επεξεργασία, επιτρέπει κάπως μείωση του κόστους. Η τεχνολογία μπορεί να γίνει φθηνότερη με τη χρήση φθηνού καυσίμου.
Επίπλευση μεταλλεύματος χαλκού-ψευδαργύρου
Η διαδικασία επίπλευσης μεταλλεύματος χαλκού-ψευδαργύρου είναι εντατικής εργασίας. Οι δυσκολίες εξηγούνται χημικές αντιδράσεις, που εμφανίζεται με πολυσυστατικές πρώτες ύλες. Εάν η κατάσταση με το πρωτογενές θειούχο μετάλλευμα χαλκού-ψευδαργύρου είναι κάπως απλούστερη, τότε η κατάσταση όταν ξεκίνησαν οι αντιδράσεις ανταλλαγής με το μετάλλευμα ήδη στο ίδιο το κοίτασμα μπορεί να περιπλέξει τη διαδικασία εμπλουτισμού. Η επιλεκτική επίπλευση μπορεί να μην είναι δυνατή όταν στο μετάλλευμα υπάρχουν διαλυμένες μεμβράνες χαλκού και καβελίνης. Τις περισσότερες φορές, αυτή η εικόνα εμφανίζεται με μετάλλευμα που εξορύσσεται από τους ανώτερους ορίζοντες.
Στον εμπλουτισμό του μεταλλεύματος Ural, το οποίο είναι αρκετά φτωχό σε περιεκτικότητα σε χαλκό και ψευδάργυρο, χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά τόσο οι τεχνολογίες επιλεκτικής όσο και συλλογικής επίπλευσης. Ταυτόχρονα, η μέθοδος της συνδυασμένης επεξεργασίας μεταλλευμάτων και το σχέδιο συλλογικού επιλεκτικού εμπλουτισμού χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε κορυφαίες επιχειρήσεις του κλάδου.
Εργοστάσιο επεξεργασίας μεταλλευμάτων χαλκού στην εξόρυξη, τον εμπλουτισμό, τη τήξη, τη διύλιση και τη χύτευση
Συγκρότημα σύνθλιψης και διαλογής για την επεξεργασία μεταλλεύματος χαλκού
Η μονάδα επεξεργασίας μεταλλευμάτων χαλκού είναι μια μονάδα σύνθλιψης ειδικά σχεδιασμένη για τη σύνθλιψη μεταλλεύματος χαλκού. Όταν το μετάλλευμα χαλκού βγαίνει από το έδαφος, φορτώνεται σε ένα φορτηγό 300 τόνων για τη μεταφορά του θραυστήρα. Το πλήρες εργοστάσιο θραύσης χαλκού περιλαμβάνει θραυστήρες σιαγόνων όπως κύριος θραυστήρας, κρουστικός θραυστήρας και θραυστήρας κώνου. Μετά τη σύνθλιψη, το μετάλλευμα χαλκού πρέπει να κοσκινιστεί κατά μέγεθος με μηχανή κοσκινίσματος και να διανεμηθεί το ταξινομημένο μετάλλευμα σε μια σειρά μεταφορέων, για μεταφορά στο μύλο για περαιτέρω επεξεργασία.
Συγκρότημα επεξεργασίας μεταλλευμάτων χαλκού
Η διαδικασία εξαγωγής χαλκού από μεταλλεύματα χαλκού ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο του μεταλλεύματος και την απαιτούμενη καθαρότητα του τελικού προϊόντος. Κάθε διαδικασία αποτελείται από πολλά στάδια στα οποία τα ανεπιθύμητα υλικά απομακρύνονται φυσικά ή χημικά και η συγκέντρωση του χαλκού αυξάνεται σταδιακά.
Αρχικά, το μετάλλευμα χαλκού από το ανοιχτό λάκκο συνθλίβεται, φορτώνεται και μεταφέρεται στον πρωτογενή θραυστήρα. Το μετάλλευμα στη συνέχεια θρυμματίζεται και κοσκινίζεται με λεπτόκοκκο θειούχο μετάλλευμα (< 0.5 мм) собирается пенной флотации клеток для восстановления меди. Крупные частицы руды идет в кучного выщелачивания, где меди подвергается разбавленного раствора серной кислоты, чтобы растворить медь.
Το αλκαλικό διάλυμα που περιέχει διαλυμένο χαλκό στη συνέχεια υποβάλλεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται εκχύλιση με διαλύτη (SX). Η διαδικασία SX συμπυκνώνει και καθαρίζει το διάλυμα έκπλυσης χαλκού, έτσι ώστε ο χαλκός να μπορεί να ανακτηθεί κάτω από ηλεκτρικό ρεύμα υψηλής απόδοσης μέσω ηλεκτρόλυσης κυψέλης. Αυτό το επιτυγχάνει προσθέτοντας μια χημική ουσία στις δεξαμενές SX που δεσμεύεται επιλεκτικά και εξάγει τον χαλκό, διαχωρίζοντάς τον εύκολα από τον χαλκό, ανακτώντας όσο το δυνατόν μεγαλύτερο μέρος του αντιδραστηρίου για επαναχρησιμοποίηση.
Ένα συμπυκνωμένο διάλυμα χαλκού διαλύεται σε θειικό οξύ και αποστέλλεται σε ηλεκτρολυτικές κυψέλες για την αποκατάσταση των χάλκινων πλακών. Από καθόδους χαλκού γίνεται σύρματα, συσκευές κ.λπ.
Η SBM μπορεί να προσφέρει τύπους θραυστήρων, μηχανή κοσκίνισης και λείανσης, μονάδα επίπλευσης μεταλλευμάτων χαλκού, μονάδα επεξεργασίας σε ΗΠΑ, Ζάμπια, Καναδά, Αυστραλία, Κένυα, Νότια Αφρική, Παπούα Νέα Γουινέα και Κονγκό.
Ο χαλκός μπορεί να παραχθεί ως κύριο προϊόν ή ως συμπροϊόν με χρυσό, μόλυβδο, ψευδάργυρο και ασήμι. Εξορύσσεται στο βόρειο και νότιο ημισφαίριο και καταναλώνεται κυρίως στο βόρειο ημισφαίριο με κύριο παραγωγό και καταναλωτή τις Ηνωμένες Πολιτείες.
Ένα εργοστάσιο επεξεργασίας χαλκού επεξεργάζεται χαλκό από μεταλλεύματα και θραύσματα χαλκού. Οι κορυφαίοι καταναλωτές χαλκού είναι οι συρματόμυλοι και οι χαλκόμυλοι, οι οποίοι χρησιμοποιούν χαλκό για την παραγωγή χάλκινο σύρμακαι τα λοιπά. Οι τελικές χρήσεις του χαλκού περιλαμβάνουν ΚΑΤΑΣΚΕΥΑΣΤΙΚΑ ΥΛΙΚΑ, ηλεκτρονικά προϊόντα, μεταφορά και εξοπλισμός.
Ο χαλκός εξορύσσεται σε λατομεία και υπόγεια. Τα μεταλλεύματα περιέχουν συνήθως λιγότερο από 1% χαλκό και συχνά συνδέονται με θειούχα ορυκτά. Το μετάλλευμα συνθλίβεται, συμπυκνώνεται και αιωρείται με νερό και χημικά. Φυσώντας αέρας μέσα από το μείγμα προσκολλάται ο χαλκός, αναγκάζοντάς τον να επιπλέει στην κορυφή του πολτού.
Σύμπλεγμα σύνθλιψης μεταλλεύματος χαλκού
Μεγάλο ακατέργαστο μετάλλευμα χαλκού τροφοδοτείται στον θραυστήρα σιαγόνων μεταλλεύματος χαλκού, ομοιόμορφα και σταδιακά, με δονούμενο τροφοδότη μέσω της κύριας χοάνης σύνθλιψης μεταλλεύματος χαλκού. Μόλις διαχωριστούν, τα θρυμματισμένα κομμάτια μεταλλεύματος χαλκού μπορούν να πληρούν τα πρότυπα και θα ληφθούν ως τελικό προϊόν.
Μετά την πρώτη σύνθλιψη, το υλικό θα μεταφερθεί στον θραυστήρα κρουστικού μεταλλεύματος χαλκού, στον θραυστήρα κώνου μεταλλεύματος χαλκού, στον δευτερεύοντα μεταφορέα σύνθλιψης. Στη συνέχεια τα θρυμματισμένα υλικά μεταφέρονται στο δονούμενο κόσκινο για διαχωρισμό. Η τελική παραγωγή μεταλλεύματος χαλκού θα αφαιρεθεί και άλλα μέρη μεταλλεύματος χαλκού θα επιστραφούν στον κρουστικό θραυστήρα χαλκού μεταλλεύματος, σχηματίζοντας ένα κλειστό κύκλωμα.
Οι διαστάσεις του τελικού προϊόντος μεταλλεύματος χαλκού μπορούν να συνδυαστούν και να βαθμολογηθούν σύμφωνα με τις απαιτήσεις των πελατών. Μπορούμε επίσης να εξοπλίσουμε συστήματα αφαίρεσης τέφρας για την προστασία του περιβάλλοντος.
Συγκρότημα μύλου για μεταλλεύματα χαλκού
Μετά την πρωτοβάθμια και ανακύκλωσηστη γραμμή παραγωγής μεταλλεύματος χαλκού, μπορεί να εισέλθει στο επόμενο στάδιο για την άλεση του μεταλλεύματος χαλκού. Η τελική σκόνη μεταλλεύματος χαλκού που παράγεται από τον εξοπλισμό άλεσης χαλκού Zenith περιέχει συνήθως λιγότερο από 1% χαλκό, ενώ τα θειούχα μεταλλεύματα έχουν περάσει στο στάδιο του εμπλουτισμού, ενώ τα οξειδωμένα μεταλλεύματα χρησιμοποιούνται για τις δεξαμενές έκπλυσης.
Ο πιο δημοφιλής εξοπλισμός άλεσης μεταλλεύματος χαλκού είναι οι σφαιρόμυλοι. Μπαλόμυλος παίζει σημαντικός ρόλοςστη διαδικασία άλεσης μεταλλεύματος χαλκού. Ο μύλος Zenith είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για την άλεση του μεταλλεύματος χαλκού σε σκόνη. Υπάρχουν δύο μέθοδοι λείανσης: ξηρή και υγρή διαδικασία. Μπορεί να χωριστεί σε τύπο πίνακα και τύπο ροής ανάλογα διάφορες μορφέςεκφόρτωση υλικού. Ο Mill Mill είναι ένας κρίσιμος εξοπλισμός για λείανση μετά από θρυμματισμένα υλικά. Είναι ένα αποτελεσματικό εργαλείο για λείανση i διάφορα υλικάσε σκόνη.
Μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει μύλους όπως τραπεζοειδείς μύλους ευρωπαϊκού τύπου MTW, μύλους λείανσης εξαιρετικά λεπτής άλεσης XZM, μύλους λείανσης χοντρής σκόνης MCF, κάθετους μύλους κ.λπ.
Τα μηχανήματα που χρησιμοποιούνται για τη σύνθλιψη - θραυστήρες - μπορούν να μειώσουν το μέγεθος των τεμαχίων στα 5-6 mm. Η λεπτότερη σύνθλιψη ονομάζεται άλεση και πραγματοποιείται σε μύλους.
Στις περισσότερες περιπτώσεις, η σύνθλιψη μαζί με την άλεση είναι προπαρασκευαστικές εργασίες πριν από τον εμπλουτισμό του μεταλλεύματος. Παρόλο που είναι δυνατή η σύνθλιψη σε μία μονάδα από 1500 mm, για παράδειγμα, σε 1-2 mm ή λιγότερο, η πρακτική δείχνει ότι αυτό είναι οικονομικά ασύμφορο, επομένως, στις μονάδες σύνθλιψης και επεξεργασίας, η σύνθλιψη πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια, χρησιμοποιώντας το καταλληλότερος τύπος θραυστήρα για κάθε στάδιο: 1) χοντρή σύνθλιψη από 1500 έως 250 mm. 2) μέση σύνθλιψη από 250 έως 50 mm. 3) λεπτή σύνθλιψη από 50 έως 5-6 mm. 4) λείανση έως 0,04 mm.
Οι περισσότεροι θραυστήρες που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία λειτουργούν με βάση την αρχή της σύνθλιψης τεμαχίων μεταλλεύματος μεταξύ δύο επιφανειών χάλυβα που πλησιάζουν η μία την άλλη. Για τη σύνθλιψη μεταλλευμάτων χρησιμοποιούνται θραυστήρες σιαγόνων (χονδρόκοκκος και μεσαίος θραύσης), κωνικοί θραυστήρες (χονδρόκοκκος, μεσαίος και λεπτός θραύσης), θραυστήρες κυλίνδρων και σφυρών (μέτρια και λεπτή σύνθλιψη).
Θραυστήρας σιαγόνων(Εικ. 1, α) αποτελείται από τρία κύρια μέρη: - μια σταθερή κατακόρυφη πλάκα από χάλυβα, που ονομάζεται σταθερό μάγουλο, - ένα κινητό μάγουλο που αναρτάται στο πάνω μέρος, - έναν μηχανισμό στροφάλου που προσδίδει ταλαντευτικές κινήσεις στο κινητό μάγουλο. Το υλικό φορτώνεται στον θραυστήρα από πάνω. Όταν τα μάγουλα ενώνονται, τα κομμάτια σπάνε. Όταν η κινούμενη σιαγόνα απομακρύνεται από τη σταθερή, τα θρυμματισμένα κομμάτια πέφτουν υπό την επίδραση του δικού τους βάρους και εξέρχονται από τον θραυστήρα μέσω της οπής εκκένωσης.
Ρύζι. 1 Θραυστήρες: α – σιαγόνα; β – κωνικό; γ – σφυρί; g – κύλινδρος
Θραυστήρες κώνωνΛειτουργούν με την ίδια αρχή με τα μάγουλα, αν και διαφέρουν σημαντικά από τα τελευταία στο σχεδιασμό. Ένας σπαστήρας κώνου (Εικ. 1, β) αποτελείται από έναν σταθερό κώνο και έναν κινητό κώνο που αναρτάται στο επάνω μέρος. Ο άξονας του κινητού κώνου με το κάτω μέρος του εισέρχεται έκκεντρα στο περιστρεφόμενο κατακόρυφο γυαλί, λόγω του οποίου ο κινητός κώνος κάνει κυκλικές κινήσεις μέσα στο μεγάλο. Όταν ο κινητός κώνος πλησιάζει σε κάποιο μέρος του σταθερού, κομμάτια συνθλίβονται, γεμίζοντας το χώρο μεταξύ των κώνων σε αυτό το τμήμα του θραυστήρα, ενώ στο διαμετρικά αντίθετο μέρος του θραυστήρα, όπου οι επιφάνειες των κώνων αφαιρούνται στο μέγιστο. απόσταση, το θρυμματισμένο μετάλλευμα εκφορτώνεται. Σε αντίθεση με τους θραυστήρες σιαγόνων, οι σπαστήρες κώνου δεν έχουν ρελαντί, λόγω του οποίου η παραγωγικότητα των τελευταίων είναι αρκετές φορές υψηλότερη. Για μεσαία και λεπτή σύνθλιψη, χρησιμοποιούνται βραχείς κωνικοί θραυστήρες, που λειτουργούν με την ίδια αρχή με τους σπαστήρες κώνου, αλλά ελαφρώς διαφορετικοί στο σχεδιασμό.
ΣΕ θραυστήρας ρολούΗ σύνθλιψη του μεταλλεύματος συμβαίνει μεταξύ δύο οριζόντιων παράλληλων κυλίνδρων χάλυβα που περιστρέφονται ο ένας προς τον άλλο (Εικ. 1, γ).
Για τη σύνθλιψη εύθραυστων πετρωμάτων χαμηλής και μέσης αντοχής (ασβεστόλιθος, βωξίτης, άνθρακας κ.λπ.) σφυροκόπτης, το κύριο μέρος του οποίου (Εικ. 1, δ) είναι ένας άξονας ρότορα που περιστρέφεται με υψηλή ταχύτητα (500-1000 σ.α.λ.) με στερεωμένες πλάκες σφυριού από χάλυβα. Η σύνθλιψη υλικού σε θραυστήρες αυτού του τύπου συμβαίνει υπό την επίδραση πολυάριθμων χτυπημάτων σφυριού σε κομμάτια υλικού που πέφτουν.
Χρησιμοποιείται συνήθως για λείανση μεταλλευμάτων μπάλαή ράβδοςμύλοι, που είναι κυλινδρικά τύμπανα με διάμετρο 3-4 m που περιστρέφονται γύρω από έναν οριζόντιο άξονα, στους οποίους βρίσκονται χαλύβδινες σφαίρες ή μακριές ράβδοι μαζί με κομμάτια μεταλλεύματος. Ως αποτέλεσμα της περιστροφής σε σχετικά υψηλή συχνότητα (~20 min -1), οι μπάλες ή οι ράβδοι, έχοντας φτάσει σε ένα ορισμένο ύψος, κυλούν ή πέφτουν κάτω, αλέθοντας κομμάτια μεταλλεύματος μεταξύ των σφαιρών ή μεταξύ των σφαιρών και της επιφάνειας του τύμπανο. Οι μύλοι λειτουργούν σε συνεχή λειτουργία - η φόρτωση με μετάλλευμα γίνεται μέσω ενός κοίλου άξονα και η εκφόρτωση μέσω ενός άλλου. Συνήθως, η λείανση πραγματοποιείται σε υδάτινο περιβάλλον, λόγω των οποίων όχι μόνο εξαλείφονται οι εκπομπές σκόνης, αλλά αυξάνεται και η παραγωγικότητα των μύλων. Κατά τη διαδικασία λείανσης υπάρχει αυτόματη ταξινόμησησωματίδια κατά μέγεθος - τα μικρά αιωρούνται και με τη μορφή πολτού (μείγμα σωματιδίων μεταλλεύματος με νερό) αφαιρούνται από τον μύλο και τα μεγαλύτερα, που δεν μπορούν να αιωρηθούν, παραμένουν στο μύλο και θρυμματίζονται περαιτέρω.
Κάτοχοι του διπλώματος ευρεσιτεχνίας RU 2418872:
Η εφεύρεση σχετίζεται με τη μεταλλουργία του χαλκού, συγκεκριμένα με μεθόδους επεξεργασίας μικτών (θειούχα οξειδωμένων) μεταλλευμάτων χαλκού, καθώς και μεσαίων μεταλλευμάτων, απορριμμάτων και σκωριών που περιέχουν οξειδωμένο και θειούχο ορυκτό χαλκού. Μια μέθοδος για την επεξεργασία μικτών μεταλλευμάτων χαλκού περιλαμβάνει τη σύνθλιψη και άλεση του μεταλλεύματος. Στη συνέχεια το θρυμματισμένο μετάλλευμα εκπλένεται με διάλυμα θειικού οξέος συγκέντρωσης 10-40 g/dm 3 με ανάδευση, περιεκτικότητα σε στερεά φάση 10-70%, διάρκεια 10-60 λεπτά. Μετά την έκπλυση, το κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος αφυδατώνεται και πλένεται. Στη συνέχεια η υγρή φάση της έκπλυσης μεταλλεύματος συνδυάζεται με νερά πλύσης και το συνδυασμένο διάλυμα που περιέχει χαλκό απελευθερώνεται από στερεά εναιωρήματα. Ο χαλκός εξάγεται από ένα διάλυμα που περιέχει χαλκό για την παραγωγή καθόδου χαλκού. Από το κέικ έκπλυσης, τα ορυκτά χαλκού επιπλέουν σε τιμή ρΗ 2,0-6,0 για να ληφθεί ένα συμπύκνωμα επίπλευσης. Το τεχνικό αποτέλεσμα συνίσταται στην αύξηση της εξόρυξης χαλκού από το μετάλλευμα σε εμπορικά προϊόντα, στη μείωση της κατανάλωσης αντιδραστηρίων για επίπλευση, στην αύξηση της ταχύτητας επίπλευσης και στη μείωση του κόστους άλεσης. 7 μισθός αρχεία, 1 άρρωστος, 1 πίνακας.
Η εφεύρεση αναφέρεται στη μεταλλουργία του χαλκού, συγκεκριμένα σε μεθόδους επεξεργασίας μικτών (θειούχα-οξειδωμένων) μεταλλευμάτων χαλκού, καθώς και μεσαίων προϊόντων, απορριμμάτων και σκωριών που περιέχουν ορυκτά οξειδωμένο και θειούχου χαλκού, και μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία ορυκτών προϊόντων άλλων μη σιδηρούχα μέταλλα.
Η επεξεργασία μεταλλευμάτων χαλκού πραγματοποιείται με τη χρήση συγκέντρωσης έκπλυσης ή επίπλευσης, καθώς και με χρήση συνδυασμένων τεχνολογιών. Η παγκόσμια πρακτική στην επεξεργασία μεταλλευμάτων χαλκού δείχνει ότι ο βαθμός οξείδωσής τους είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει την επιλογή των τεχνολογικών σχημάτων και τον καθορισμό των τεχνολογικών και τεχνικοοικονομικών δεικτών επεξεργασίας μεταλλεύματος.
Για ανακύκλωση μικτά μεταλλεύματαέχουν αναπτυχθεί και εφαρμοστεί τεχνολογικά σχήματα που διαφέρουν ως προς τις μεθόδους που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή μετάλλου από μετάλλευμα, τις μεθόδους εξαγωγής μετάλλου από διαλύματα έκπλυσης, την ακολουθία μεθόδων εκχύλισης, τις μεθόδους διαχωρισμού στερεών και υγρών φάσεων, την οργάνωση των ροών φάσης και τους κανόνες για τη διάταξη επιχειρήσεις. Το σύνολο και η αλληλουχία των μεθόδων στο τεχνολογικό σχήμα καθορίζεται σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση και εξαρτάται, πρώτα απ 'όλα, από τις ορυκτές μορφές του χαλκού στο μετάλλευμα, την περιεκτικότητα σε χαλκό στο μετάλλευμα, τη σύνθεση και τη φύση των ορυκτών και του μεταλλεύματος ξενιστή. βράχους.
Υπάρχει μια γνωστή μέθοδος για την εξόρυξη χαλκού, η οποία αποτελείται από ξηρή σύνθλιψη μεταλλεύματος σε μέγεθος σωματιδίων 2, 4, 6 mm, έκπλυση με ταξινόμηση, επακόλουθη επίπλευση του κοκκώδους τμήματος του μεταλλεύματος και καθίζηση του κλάσματος ιλύος του συμπυκνώματος χαλκού. με σπογγοσίδηρο από το λασπώδες τμήμα του μεταλλεύματος (AS USSR N 45572, B03B 7/00, 31/01/36).
Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η χαμηλή εξαγωγή χαλκού και η ποιότητα του προϊόντος χαλκού, η οποία απαιτεί πρόσθετες επεμβάσεις για να βελτιωθεί.
Υπάρχει μια γνωστή μέθοδος για τη λήψη μετάλλων, η οποία συνίσταται στην άλεση του αρχικού υλικού σε κλασματικό μέγεθος που υπερβαίνει το μέγεθος κλάσματος που απαιτείται για την επίπλευση, έκπλυση με θειικό οξύ παρουσία αντικειμένων σιδήρου, ακολουθούμενη από αποστολή στερεών υπολειμμάτων για επίπλευση χαλκού που εναποτίθεται σε τα σιδερένια αντικείμενα (DE 2602849 B1, C22B 3/02 , 30/12/80).
Είναι γνωστή μια παρόμοια μέθοδος για την επεξεργασία πυρίμαχων μεταλλευμάτων οξειδωμένου χαλκού από τον καθηγητή Mostovich (Mitrofanov S.I. et al. Combined processes for processing non-ferous metal ores, M., Nedra, 1984, σελ. 50), η οποία συνίσταται στην έκπλυση οξειδωμένων ορυκτών χαλκού με οξύ, τσιμεντοποίηση χαλκού από διάλυμα σκόνης σιδήρου, επίπλευση χαλκού τσιμέντου από όξινο διάλυμα για τη λήψη συμπυκνώματος χαλκού. Η μέθοδος χρησιμοποιείται για την επεξεργασία πυρίμαχων οξειδωμένων μεταλλευμάτων του κοιτάσματος Kalmakir στο μεταλλευτικό και μεταλλουργικό εργοστάσιο Almalyk.
Τα μειονεκτήματα αυτών των μεθόδων είναι το υψηλό κόστος εφαρμογής λόγω της χρήσης αντικειμένων σιδήρου, τα οποία αντιδρούν με οξύ, αυξάνοντας έτσι την κατανάλωση τόσο θειικού οξέος όσο και αντικειμένων σιδήρου. χαμηλή ανάκτηση χαλκού με τσιμέντωση με απόβλητα σιδήρου και επίπλευση σωματιδίων τσιμέντου. Η μέθοδος δεν εφαρμόζεται για την επεξεργασία μικτών μεταλλευμάτων και τον διαχωρισμό επίπλευσης θειούχων ορυκτών χαλκού.
Η πλησιέστερη στη διεκδικούμενη μέθοδο στην τεχνική ουσία είναι η μέθοδος επεξεργασίας θειούχων οξειδωμένων μεταλλευμάτων χαλκού (Δίπλωμα ευρεσιτεχνίας RF αρ. 2337159 προτεραιότητας 16/04/2007), συμπεριλαμβανομένης της σύνθλιψης και άλεσης μεταλλεύματος σε μέγεθος σωματιδίων 1,0-4,0 mm, έκπλυση για 0,5-2,0 ώρες θρυμματισμένου μεταλλεύματος με διάλυμα θειικού οξέος με συγκέντρωση 10-40 g/dm 3 με ανάδευση, περιεκτικότητα σε στερεά φάση 50-70%, αφυδάτωση και πλύση του κέικ έκπλυσης, άλεσή του, συνδυασμός του υγρού φάση έκπλυσης μεταλλεύματος με τα νερά έκπλυσης του κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος, απελευθέρωση από στερεά εναιωρήματα και εκχύλιση χαλκού από διάλυμα που περιέχει χαλκό για λήψη καθοδικού χαλκού και επίπλευση ορυκτών χαλκού από θρυμματισμένο κέικ έκπλυσης σε αλκαλικό περιβάλλον με ρυθμιστή αντιδραστηρίου για να ληφθεί ένα συμπύκνωμα επίπλευσης.
Τα μειονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η υψηλή κατανάλωση αντιδραστηρίων-ρυθμιστών του περιβάλλοντος για επίπλευση σε αλκαλικό περιβάλλον, η ανεπαρκής υψηλή εξαγωγή χαλκού κατά την επίπλευση λόγω οξειδίων ορυκτών χαλκού που προέρχονται μετά από έκπλυση μεγάλων σωματιδίων, θωράκιση ορυκτών χαλκού με αντιδραστήριο- ρυθμιστής του περιβάλλοντος, υψηλή κατανάλωση συλλεκτών για επίπλευση.
Η εφεύρεση επιτυγχάνει ένα τεχνικό αποτέλεσμα που συνίσταται στην αύξηση της εξόρυξης χαλκού από το μετάλλευμα σε εμπορικά προϊόντα, στη μείωση της κατανάλωσης αντιδραστηρίων για επίπλευση, στην αύξηση της ταχύτητας επίπλευσης και στη μείωση του κόστους άλεσης.
Το καθορισμένο τεχνικό αποτέλεσμα επιτυγχάνεται με μια μέθοδο επεξεργασίας μικτών μεταλλευμάτων χαλκού, συμπεριλαμβανομένης της σύνθλιψης και άλεσης μεταλλεύματος, της έκπλυσης θρυμματισμένου μεταλλεύματος με διάλυμα θειικού οξέος με συγκέντρωση 10-40 g/dm 3 με ανάδευση, περιεκτικότητα σε στερεά φάση 10-70%, διάρκεια 10-60 λεπτά, αφυδάτωση και πλύση κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος, συνδυασμός της υγρής φάσης έκπλυσης μεταλλεύματος με τα νερά πλύσης του κέικ έκπλυσης, απελευθέρωση του συνδυασμένου διαλύματος χαλκού από στερεά εναιωρήματα, εξαγωγή χαλκού από το χαλκό διάλυμα για την παραγωγή καθοδικού χαλκού και επίπλευση ορυκτών χαλκού από το κέικ έκπλυσης σε τιμή pH 2,0-6,0 s, λαμβάνοντας συμπύκνωμα επίπλευσης.
Ιδιαίτερες περιπτώσεις χρήσης της εφεύρεσης χαρακτηρίζονται από το γεγονός ότι το μετάλλευμα συνθλίβεται σε μέγεθος συστατικού που κυμαίνεται από 50-100% κατηγορία μείον 0,1 mm έως 50-70% κατηγορία μείον 0,074 mm.
Επίσης, το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης πραγματοποιείται ταυτόχρονα με την αφυδάτωση του με διήθηση.
Επιπλέον, το συνδυασμένο διάλυμα που περιέχει χαλκό απαλλάσσεται από στερεά εναιωρήματα με διαύγαση.
Κατά προτίμηση, η επίπλευση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας αρκετούς από τους ακόλουθους συλλέκτες: ξανθικό, διαιθυλοδιθειοκαρβαμικό νάτριο, διθειοφωσφορικό νάτριο, αεροφλότ, έλαιο πεύκου.
Ο χαλκός εξάγεται επίσης από ένα διάλυμα που περιέχει χαλκό με υγρή εκχύλιση και ηλεκτρόλυση.
Επιπλέον, το ραφινάρισμα εκχύλισης που παράγεται κατά την εκχύλιση υγρού-υγρού χρησιμοποιείται για την έκπλυση μεταλλεύματος και για το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης.
Και επίσης ο χρησιμοποιημένος ηλεκτρολύτης που σχηματίζεται κατά την ηλεκτρόλυση χρησιμοποιείται για την έκπλυση του μεταλλεύματος και για το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης.
Η ταχύτητα και η αποτελεσματικότητα της έκπλυσης ορυκτών χαλκού από το μετάλλευμα εξαρτάται από το μέγεθος των σωματιδίων του μεταλλεύματος: όσο μικρότερο είναι το μέγεθος των σωματιδίων, τόσο πιο προσιτά είναι τα ορυκτά για έκπλυση και διάλυση γρηγορότερα και σε μεγαλύτερο βαθμό. Για την έκπλυση, το μετάλλευμα συνθλίβεται σε μέγεθος σωματιδίων ελαφρώς μεγαλύτερο από αυτό για τη συγκέντρωση επίπλευσης, δηλ. από 50-100% κατηγορία μείον 0,1 mm, σε 50-70% κατηγορία μείον 0,074 mm, αφού μετά την έκπλυση το μέγεθος των σωματιδίων μειώνεται. Η περιεκτικότητα της κατηγορίας μεγέθους κατά την άλεση του μεταλλεύματος εξαρτάται από τη σύνθεση ορυκτών του μεταλλεύματος, ιδίως από τον βαθμό οξείδωσης των ορυκτών χαλκού.
Μετά την έκπλυση του μεταλλεύματος, πραγματοποιείται επίπλευση ορυκτών χαλκού, η αποτελεσματικότητα της οποίας εξαρτάται επίσης από το μέγεθος των σωματιδίων - μεγάλα σωματίδια και τα μικρότερα σωματίδια - λάσπη - επιπλέουν κακώς. Κατά την έκπλυση θρυμματισμένου μεταλλεύματος, τα σωματίδια του πολτού ξεπλένονται πλήρως και τα μεγαλύτερα μειώνονται σε μέγεθος, ως αποτέλεσμα, το μέγεθος σωματιδίων χωρίς πρόσθετη άλεση αντιστοιχεί στο μέγεθος του υλικού που απαιτείται για την αποτελεσματική επίπλευση των ορυκτών σωματιδίων.
Η ανάδευση κατά την έκπλυση του θρυμματισμένου μεταλλεύματος εξασφαλίζει αύξηση του ρυθμού μεταφοράς μάζας φυσικών και χημικών διεργασιών, ενώ η εξαγωγή του χαλκού στο διάλυμα αυξάνεται και η διάρκεια της διαδικασίας μειώνεται.
Η έκπλυση του θρυμματισμένου μεταλλεύματος πραγματοποιείται αποτελεσματικά σε περιεκτικότητα σε στερεά φάση από 10 έως 70%. Η αύξηση της περιεκτικότητας σε μεταλλεύματα κατά τη διάρκεια της έκπλυσης στο 70% σας επιτρέπει να αυξήσετε την παραγωγικότητα της διαδικασίας, τη συγκέντρωση θειικού οξέος, δημιουργεί συνθήκες τριβής μεταξύ των σωματιδίων και την άλεσή τους και επίσης σας επιτρέπει να μειώσετε τον όγκο της συσκευής έκπλυσης. Η έκπλυση σε υψηλές ποιότητες μεταλλεύματος έχει ως αποτέλεσμα υψηλές συγκεντρώσεις χαλκού στο διάλυμα, γεγονός που μειώνει κινητήρια δύναμηρυθμός διάλυσης και έκπλυσης ορυκτών σε σύγκριση με την έκπλυση με χαμηλά στερεά.
Η έκπλυση μεταλλεύματος με μέγεθος σωματιδίων μείον 0,1-0,074 mm με διάλυμα θειικού οξέος με συγκέντρωση 10-40 g/dm 3 για 10-60 λεπτά επιτρέπει την υψηλή εκχύλιση χαλκού από οξειδωμένα ορυκτά και δευτερογενή θειούχα χαλκού. Ο ρυθμός διάλυσης ορυκτών οξειδωμένου χαλκού σε διάλυμα θειικού οξέος με συγκέντρωση 10-40 g/dm 3 είναι υψηλός. Μετά από έκπλυση θρυμματισμένου μικτού μεταλλεύματος χαλκού για 5-10 λεπτά, η περιεκτικότητα του μεταλλεύματος σε δύσκολα επιπλέοντα οξειδωμένα ορυκτά μειώνεται σημαντικά και είναι μικρότερη από 30%, με αποτέλεσμα να γίνεται βαθμού θειούχου. Η ανάκτηση των ορυκτών χαλκού που παραμένουν στο κέικ έκπλυσης μπορεί να επιτευχθεί με επίπλευση ορυκτών θειούχων. Ως αποτέλεσμα της έκπλυσης με θειικό οξύ του θρυμματισμένου μικτού μεταλλεύματος χαλκού, τα οξειδωμένα ορυκτά χαλκού και έως και 60% δευτερογενή θειούχα χαλκού διαλύονται σχεδόν πλήρως. Η περιεκτικότητα σε χαλκό στο κέικ έκπλυσης και το φορτίο στον εμπλουτισμό επίπλευσης του κέικ έκπλυσης μειώνονται σημαντικά και, κατά συνέπεια, μειώνεται η κατανάλωση αντιδραστηρίων επίπλευσης - συλλέκτες.
Η προκαταρκτική επεξεργασία με θειικό οξύ των θειούχων μεταλλευμάτων χαλκού επιτρέπει όχι μόνο την απομάκρυνση των δύσκολα επιπλεύσιμων οξειδωμένων ορυκτών χαλκού, αλλά και τον καθαρισμό της επιφάνειας των θειούχων ορυκτών από οξείδια και υδροξείδια σιδήρου και την αλλαγή της σύνθεσης του επιφανειακού στρώματος σε τέτοια ένας τρόπος που αυξάνεται η επιπλευσιμότητα των ορυκτών χαλκού. Χρησιμοποιώντας φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων Χ, διαπιστώθηκε ότι ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας με θειικό οξύ των θειούχων χαλκού, συμβαίνει μια αλλαγή στη στοιχειακή και φασική σύνθεση της επιφάνειας των ορυκτών, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά επίπλευσης τους - η περιεκτικότητα σε θείο αυξάνεται κατά 1,44 φορές. χαλκό κατά 4 φορές και η περιεκτικότητα σε σίδηρο μειώνεται κατά 1,6 φορές. Η αναλογία των φάσεων του θείου στην επιφάνεια μετά την επεξεργασία με θειικό οξύ των δευτερογενών θειούχων χαλκού αλλάζει σημαντικά: η αναλογία στοιχειακού θείου αυξάνεται από 10 σε 24% του συνολικού θείου, η αναλογία θειικού θείου - από 14 έως 25% (βλ. σχέδιο: φάσματα θείου S2p (τύπος υβριδισμού ηλεκτρονικών τροχιακών, που χαρακτηρίζεται από μια ορισμένη ενέργεια δέσμευσης) επιφάνεια θειούχων χαλκού, Α - χωρίς επεξεργασία, Β - μετά από επεξεργασία θειικού οξέος, 1 και 2 - θείο σε σουλφίδια, 3 - στοιχειακό θείο, 4, 5 - θείο σε θειικά άλατα). Λαμβάνοντας υπόψη την αύξηση του συνολικού θείου στην επιφάνεια των ορυκτών, η περιεκτικότητα σε στοιχειακό θείο αυξάνεται κατά 3,5 φορές, θειικό θείο κατά 2,6 φορές. Μελέτες της σύνθεσης της επιφάνειας δείχνουν επίσης ότι ως αποτέλεσμα της επεξεργασίας με θειικό οξύ, η περιεκτικότητα σε οξείδιο του σιδήρου Fe 2 O 3 στην επιφάνεια μειώνεται και η περιεκτικότητα σε θειικό σίδηρο αυξάνεται, η περιεκτικότητα σε θειούχο χαλκό Cu 2 S μειώνεται και η περιεκτικότητα σε αυξάνεται ο θειικός χαλκός.
Έτσι, κατά την έκπλυση θρυμματισμένου μικτού μεταλλεύματος χαλκού, η σύνθεση της επιφάνειας των ορυκτών θειούχου χαλκού αλλάζει, επηρεάζοντας τις ιδιότητες επίπλευσης τους, ιδίως:
Η περιεκτικότητα σε στοιχειακό θείο στην επιφάνεια των ορυκτών θειούχου χαλκού, που έχει υδρόφοβες ιδιότητες, αυξάνεται, γεγονός που μειώνει την κατανάλωση συλλεκτών για επίπλευση ορυκτών θειούχου χαλκού.
Η επιφάνεια των ορυκτών του χαλκού καθαρίζεται από οξείδια και υδροξείδια του σιδήρου, τα οποία θωρακίζουν την επιφάνεια των ορυκτών, επομένως η αλληλεπίδραση των ορυκτών με τον συλλέκτη μειώνεται.
Για περαιτέρω επεξεργασία προϊόντων έκπλυσης, το κέικ έκπλυσης αφυδατώνεται, το οποίο μπορεί να συνδυαστεί με το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης, για παράδειγμα, σε φίλτρα ιμάντα, για να αφαιρεθεί ο χαλκός που περιέχεται στην υγρασία του κέικ. Μια ποικιλία εξοπλισμού φιλτραρίσματος, όπως φυγόκεντροι φίλτρων και φίλτρα ζώνης κενού, καθώς και φυγόκεντροι καθίζησης, κ.λπ., χρησιμοποιούνται για την αφυδάτωση και το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος.
Το διάλυμα έκπλυσης μεταλλεύματος και τα νερά έκπλυσης του κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος για την εκχύλιση του χαλκού που περιέχονται σε αυτά συνδυάζονται και απελευθερώνονται από στερεά εναιωρήματα, καθώς επιδεινώνουν τις συνθήκες για την εκχύλιση χαλκού και μειώνουν την ποιότητα της προκύπτουσας καθόδου χαλκού, ειδικά όταν χρησιμοποιείται η διαδικασία εκχύλισης υγρού με οργανικό εκχυλιστικό. Η απομάκρυνση της αιωρούμενης ύλης μπορεί να πραγματοποιηθεί το πολύ με απλό τρόπο- διαύγαση, καθώς και πρόσθετο φιλτράρισμα.
Ο χαλκός εξάγεται από το διαυγασμένο διάλυμα που περιέχει χαλκό της έκπλυσης του μεταλλεύματος και της πλύσης του κέικ έκπλυσης για την παραγωγή καθόδου χαλκού. Μια σύγχρονη μέθοδος εξαγωγής χαλκού από διαλύματα είναι η μέθοδος της υγρής εκχύλισης με ένα οργανικό εκχυλιστικό κατιονανταλλαγής. Η χρήση αυτής της μεθόδου σάς επιτρέπει να εκχυλίσετε και να συμπυκνώσετε επιλεκτικά τον χαλκό σε διάλυμα. Μετά την εκ νέου εκχύλιση του χαλκού από το οργανικό εκχυλιστικό, πραγματοποιείται ηλεκτροεκχύλιση για την παραγωγή καθοδικού χαλκού.
Κατά την υγρή εκχύλιση χαλκού από διαλύματα θειικού οξέος με οργανικό εκχυλιστικό, σχηματίζεται ένα εξευγενισμένο προϊόν εκχύλισης, το οποίο περιέχει 30-50 g/dm 3 θειικού οξέος και 2,0-5,0 g/dm 3 χαλκού. Για τη μείωση της κατανάλωσης οξέος για την έκπλυση και τις απώλειες χαλκού, καθώς και για την ορθολογική κυκλοφορία του νερού στο τεχνολογικό σχήμα, το εξευγενισμένο προϊόν εξαγωγής χρησιμοποιείται για έκπλυση και για πλύσιμο του κέικ έκπλυσης. Σε αυτή την περίπτωση, η συγκέντρωση του θειικού οξέος στην υπολειμματική υγρασία του κέικ έκπλυσης αυξάνεται.
Κατά την ηλεκτρόλυση του χαλκού, σχηματίζεται ένας χρησιμοποιημένος ηλεκτρολύτης από διαλύματα που περιέχουν χαλκό καθαρισμένα από ακαθαρσίες, όπως ο σίδηρος, και συμπυκνωμένα κατά την υγρή εκχύλιση, με συγκέντρωση 150-180 g/dm 3 θειικού οξέος και 25-40 g/ dm 3 χαλκού. Ακριβώς όπως το ραφινάρισμα εκχύλισης, η χρήση χρησιμοποιημένου ηλεκτρολύτη για την έκπλυση και το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης καθιστά δυνατή τη μείωση της κατανάλωσης φρέσκου οξέος για έκπλυση, την απώλεια χαλκού και την ορθολογική χρήση της υδατικής φάσης στο τεχνολογικό σχήμα. Όταν χρησιμοποιείται χρησιμοποιημένος ηλεκτρολύτης για πλύσιμο, η συγκέντρωση θειικού οξέος στην υπολειμματική υγρασία του κέικ έκπλυσης αυξάνεται.
Η άλεση μετά την έκπλυση για τον διαχωρισμό επίπλευσης ορυκτών χαλκού δεν απαιτείται, καθώς κατά τη διαδικασία έκπλυσης τα σωματίδια μειώνονται σε μέγεθος και το μέγεθος του κέικ έκπλυσης αντιστοιχεί στην κατηγορία επίπλευσης 60-95% μείον 0,074 mm.
Στη Ρωσία, χρησιμοποιείται ένα αλκαλικό περιβάλλον για τον εμπλουτισμό με επίπλευση ορυκτών χαλκού, ο οποίος καθορίζεται από την κυρίαρχη χρήση ξανθικού ως συλλέκτες, οι οποίοι είναι γνωστό ότι αποσυντίθενται υπό όξινες συνθήκες και, σε ορισμένες περιπτώσεις, από την ανάγκη για κατάθλιψη πυρίτη. Για τη ρύθμιση του περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια της αλκαλικής επίπλευσης, η βιομηχανία χρησιμοποιεί συχνότερα το γάλα ασβέστη ως το φθηνότερο αντιδραστήριο που επιτρέπει την αύξηση του pH σε πολύ αλκαλικές τιμές. Το ασβέστιο που εισέρχεται στον πολτό επίπλευσης με γάλα ασβέστη σε κάποιο βαθμό προστατεύει την επιφάνεια των ορυκτών, γεγονός που μειώνει την επιπλευσιμότητα τους, αυξάνει την απόδοση των προϊόντων εμπλουτισμού και μειώνει την ποιότητά τους.
Κατά την επεξεργασία μικτών μεταλλευμάτων χαλκού από το κοίτασμα Udokan, το θρυμματισμένο μετάλλευμα μετά από επεξεργασία θειικού οξέος πλένεται από ιόντα χαλκού με όξινο εξευγενισμένο προϊόν εκχύλισης, χρησιμοποιημένο ηλεκτρολύτη και νερό. Ως αποτέλεσμα, η υγρασία στα κέικ έκπλυσης είναι όξινη. Η επακόλουθη επίπλευση ορυκτών χαλκού υπό αλκαλικές συνθήκες απαιτεί πλύσιμο με μεγάλη ροή νερού και εξουδετέρωση με μεγάλη ροή ασβέστη, γεγονός που αυξάνει το κόστος επεξεργασίας. Ως εκ τούτου, συνιστάται η διεξαγωγή εμπλουτισμού επίπλευσης ορυκτών θειούχου χαλκού μετά από έκπλυση με θειικό οξύ σε όξινο περιβάλλον, σε τιμή pH 2,0-6,0, για τη λήψη συμπυκνώματος χαλκού και απορριμμάτων απορριμμάτων.
Η έρευνα έχει δείξει ότι στην κύρια επίπλευση ορυκτών χαλκού από κέικ έκπλυσης θειικού οξέος, με μείωση της τιμής του pH, η περιεκτικότητα σε χαλκό στο συμπύκνωμα κύριας επίπλευσης αυξάνεται σταδιακά από 5,44% (pH 9) σε 10,7% (pH 2) με μείωση της απόδοσης από 21% σε 10,71% και μείωση της ανάκτησης από 92% σε 85% (Πίνακας 1).
| Τραπέζι 1 | |||||
| Ένα παράδειγμα εμπλουτισμού κέικ έκπλυσης θειικού οξέος μεταλλεύματος χαλκού από το κοίτασμα Udokan σε διαφορετικές τιμές pH | |||||
| pH | Προϊόντα | Εξοδος | Περιεκτικότητα σε χαλκό, % | Ανάκτηση χαλκού, % | |
| σολ | % | ||||
| 2 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 19,44 | 10,71 | 10,77 | 85,07 |
| 38,88 | 21,42 | 0,66 | 10,43 | ||
| Ουρές | 123,18 | 67,87 | 0.09 | 4,5 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 181,50 | 100,00 | 1,356 | 100,00 | |
| 4 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 24,50 | 12,93 | 8,90 | 87,48 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 34,80 | 18,36 | 0,56 | 7,82 | |
| Ουρές | 130,20 | 68,71 | 0,09 | 4,70 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 189,50 | 100,00 | 1,32 | 100,00 | |
| 5 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 32,20 | 16,51 | 8,10 | 92,25 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 17,70 | 9,08 | 0,50 | 3,13 | |
| Ουρές | 145,10 | 74,41 | 0,09 | 4,62 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 195,00 | 100,00 | 1,45 | 100,00 | |
| 6 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 36,70 | 18,82 | 7,12 | 92,89 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 16,00 | 8,21 | 0,45 | 2,56 | |
| Ουρές | 142,30 | 72,97 | 0,09 | 4,55 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 195,00 | 100,00 | 1,44 | 100,00 | |
| 7 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 35,80 | 19,02 | 6,80 | 92,40 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 15,40 | 8,18 | 0,41 | 2,40 | |
| Ουρές | 137,00 | 72,79 | 0,10 | 5,20 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 188,20 | 100,00 | 1,40 | 100,00 | |
| 8 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 37,60 | 19,17 | 6,44 | 92,39 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 14,60 | 7,45 | 0,38 | 2,12 | |
| Ουρές | 143,90 | 73,38 | 0,10 | 5,49 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 196,10 | 100,00 | 1,34 | 100,00 | |
| 9 | Κύριο συμπύκνωμα επίπλευσης | 42,70 | 21,46 | 5,44 | 92,26 |
| Συμπύκνωμα επίπλευσης ελέγχου | 14,30 | 7,19 | 0,37 | 2,10 | |
| Ουρές | 142,00 | 71,36 | 0,10 | 5,64 | |
| Πηγή Μεταλλεύματος | 199,00 | 100,00 | 1,27 | 100,00 |
Κατά την επίπλευση ελέγχου, όσο χαμηλότερη είναι η τιμή του pH, τόσο μεγαλύτερη είναι η περιεκτικότητα σε χαλκό στο συμπύκνωμα, η απόδοση και η ανάκτηση. Η απόδοση του συμπυκνώματος επίπλευσης ελέγχου σε όξινο περιβάλλον είναι υψηλή (18,36%), με αύξηση της τιμής του pH η απόδοση αυτού του συμπυκνώματος μειώνεται στο 7%. Η ανάκτηση του χαλκού στο συνολικό συμπύκνωμα της κύριας επίπλευσης και της επίπλευσης ελέγχου είναι σχεδόν η ίδια σε όλο το φάσμα των τιμών pH που μελετήθηκαν και είναι περίπου 95%. Η ανάκτηση επίπλευσης σε χαμηλότερο pH είναι υψηλότερη σε σύγκριση με την ανάκτηση χαλκού σε υψηλότερο pH. υψηλή αξία pH, το οποίο εξηγείται από την υψηλή απόδοση σε συμπυκνώματα υπό όξινες συνθήκες επίπλευσης.
Μετά την επεξεργασία του μεταλλεύματος με θειικό οξύ, η ταχύτητα επίπλευσης των ορυκτών θειούχου χαλκού αυξάνεται, ο χρόνος της κύριας επίπλευσης και του ελέγχου είναι μόνο 5 λεπτά, σε αντίθεση με τον χρόνο επίπλευσης μεταλλεύματος 15-20 λεπτών. Ο ρυθμός επίπλευσης των θειούχων χαλκού είναι σημαντικά μεγαλύτερος από τον ρυθμό αποσύνθεσης του ξανθικού σε χαμηλές τιμές pH. Τα καλύτερα αποτελέσματα εμπλουτισμού επίπλευσης επιτυγχάνονται με τη χρήση αρκετών συλλεκτών από τη σειρά ξανθικό βουτυλικό κάλιο, διθειοφωσφορικό νάτριο, διαιθυλοδιθειοκαρβαμικό νάτριο (DEDTC), aeroflot, λάδι πεύκου.
Με βάση την υπολειμματική συγκέντρωση του ξανθικού μετά την αλληλεπίδραση με τα θειούχα χαλκού, προσδιορίστηκε πειραματικά ότι 1,8-2,6 φορές λιγότερο ξανθικό απορροφάται στην επιφάνεια των ορυκτών που υποβάλλονται σε επεξεργασία με θειικό οξύ από ότι στην επιφάνεια χωρίς επεξεργασία. Αυτό το πειραματικό γεγονός είναι συνεπές με τα δεδομένα για την αύξηση της περιεκτικότητας σε στοιχειακό θείο στην επιφάνεια των θειούχων χαλκού μετά από επεξεργασία με θειικό οξύ, η οποία, όπως είναι γνωστό, αυξάνει την υδροφοβικότητα του. Μελέτες επίπλευσης με αφρό δευτερογενών θειούχων χαλκού έχουν δείξει (περίληψη της διατριβής «Φυσικοχημικά θεμέλια συνδυασμένης τεχνολογίας για την επεξεργασία μεταλλευμάτων χαλκού του κοιτάσματος Udokan» του L.N. Krylov») ότι η επεξεργασία με θειικό οξύ οδηγεί σε αύξηση της εξόρυξης χαλκού σε συμπύκνωμα κατά 7,2÷10,1%, απόδοση στερεάς φάσης κατά 3,3÷5,5% και περιεκτικότητα σε χαλκό στο συμπύκνωμα κατά 0,9÷3,7%.
Η εφεύρεση επεξηγείται με παραδείγματα εφαρμογής μεθόδου:
Μικτό μετάλλευμα χαλκού του κοιτάσματος Udokan, που περιέχει 2,1% χαλκό, εκ των οποίων το 46,2% είναι σε ορυκτά οξειδωμένου χαλκού, συνθλίβεται, αλέθεται σε μέγεθος 90% μείον 0,1 mm, εκπλένεται σε αναδευόμενη δεξαμενή σε περιεκτικότητα σε στερεά φάση 20%. , η αρχική συγκέντρωση θειικού οξέος είναι 20 g/dm 3 με διατήρηση της συγκέντρωσης του θειικού οξέος στο επίπεδο των 10 g/dm 3 για 30 λεπτά. Για την έκπλυση χρησιμοποιήθηκαν ραφινάρισμα εκχύλισης και χρησιμοποιημένος ηλεκτρολύτης. Το κέικ έκπλυσης αφυδατώθηκε σε φίλτρο κενού και πλύθηκε σε φίλτρο ιμάντα με ραφινάρισμα εκχύλισης και νερό.
Ο εμπλουτισμός επίπλευσης του κέικ έκπλυσης με θειικό οξύ πραγματοποιήθηκε σε ρΗ 5,0 χρησιμοποιώντας ξανθικό βουτυλικό κάλιο και διαιθυλοδιθειοκαρβαμικό νάτριο (DEDTC) ως συλλέκτες σε ποσότητα 16% μικρότερη από ό,τι για επίπλευση θρυμματισμένου κέικ έκπλυσης μεταλλεύματος χαλκού με μέγεθος σωματιδίων 1-4 mm. Ως αποτέλεσμα του εμπλουτισμού επίπλευσης, η εκχύλιση χαλκού στο συνολικό συμπύκνωμα θειούχου χαλκού ήταν 95,1%. Δεν χρησιμοποιήθηκε ασβέστης για εμπλουτισμό επίπλευσης, ο οποίος καταναλώνεται σε ποσότητες έως και 1200 g/t μεταλλεύματος κατά την αλκαλική επίπλευση του κέικ έκπλυσης.
Η υγρή φάση της έκπλυσης και το νερό πλύσης συνδυάστηκαν και διαυγάστηκαν. Η εκχύλιση του χαλκού από διαλύματα διεξήχθη με ένα διάλυμα του οργανικού εκχυλιστικού LIX 984Ν· η κάθοδος χαλκού ελήφθη με ηλεκτρόλυση χαλκού από ένα διάλυμα οξέος που περιέχει χαλκό. Η εξόρυξη από άκρο σε άκρο χαλκού από μετάλλευμα με τη μέθοδο ήταν 91,4%.
Το μεταλλεύμα χαλκού του κοιτάσματος Chiney, που περιέχει 1,4% χαλκό, στο οποίο το 54,5% είναι σε οξειδωμένα ορυκτά χαλκού, συνθλίβεται και συνθλίβεται σε μέγεθος κλάσης 50% μείον 0,074 mm, εκπλένεται σε αναδευόμενο δοχείο σε περιεκτικότητα σε στερεά φάση 60%. , αρχική συγκέντρωση θειικού οξέος 40 g/dm 3 με χρήση απόβλητου ηλεκτρολύτη. Ο πολτός έκπλυσης αφυδατώθηκε σε ένα φίλτρο κενού και πλύθηκε σε ένα φίλτρο ταινίας, πρώτα με τον χρησιμοποιημένο ηλεκτρολύτη και το εξευγενισμένο προϊόν εκχύλισης, στη συνέχεια με νερό. Το κέικ έκπλυσης χωρίς εκ νέου άλεσμα εμπλουτίστηκε με επίπλευση σε ρΗ 3,0 χρησιμοποιώντας ξανθικό και αεροφλότ με ρυθμό ροής (συνολική κατανάλωση 200 g/t) χαμηλότερο από ό,τι κατά την επίπλευση μεταλλεύματος (κατανάλωση συλλέκτη 350-400 g/t). Η ανάκτηση χαλκού στο συμπύκνωμα θειούχου χαλκού ήταν 94,6%.
Η υγρή φάση της έκπλυσης και το νερό πλύσης κέικ έκπλυσης συνδυάστηκαν και διαυγάστηκαν. Η εκχύλιση του χαλκού από διαλύματα πραγματοποιήθηκε με ένα διάλυμα του οργανικού εκχυλιστικού LIX· ο καθοδικός χαλκός ελήφθη με ηλεκτρική εκχύλιση χαλκού από ένα διάλυμα οξέος που περιέχει χαλκό. Η τελική ανάκτηση χαλκού από μετάλλευμα σε εμπορεύσιμα προϊόντα ήταν 90,3%.
1. Μέθοδος επεξεργασίας μικτών μεταλλευμάτων χαλκού, συμπεριλαμβανομένης της σύνθλιψης και άλεσης μεταλλεύματος, έκπλυσης θρυμματισμένου μεταλλεύματος με διάλυμα θειικού οξέος με συγκέντρωση 10-40 g/dm 3 με ανάδευση, περιεκτικότητα σε στερεά φάση 10-70%, διάρκεια 10-60 λεπτά, αφυδάτωση και πλύση της έκπλυσης του μεταλλεύματος κέικ, συνδυασμός της υγρής φάσης της έκπλυσης μεταλλεύματος με τα νερά έκπλυσης του κέικ έκπλυσης, απελευθέρωση του συνδυασμένου διαλύματος που περιέχει χαλκό από στερεά εναιωρήματα, εξαγωγή χαλκού από το διάλυμα που περιέχει χαλκό σε αποκτήστε καθοδικό χαλκό και επίπλευση ορυκτών χαλκού από το κέικ έκπλυσης σε τιμή pH 2,0-6,0 για να ληφθεί συμπύκνωμα επίπλευσης.
2. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία το μετάλλευμα συνθλίβεται σε μέγεθος που κυμαίνεται από 50-100% της κατηγορίας μείον 0,1 mm έως 50-70% της κατηγορίας μείον 0,074 mm.
3. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία το κέικ έκπλυσης πλένεται ταυτόχρονα με την αφυδάτωση του με διήθηση.
4. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία το συνδυασμένο διάλυμα που περιέχει χαλκό απελευθερώνεται από στερεά εναιωρήματα με διαύγαση.
5. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία η επίπλευση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας αρκετούς από τους ακόλουθους συλλέκτες: ξανθικό, διαιθυλοδιθειοκαρβαμικό νάτριο, διθειοφωσφορικό νάτριο, αεροφλότ, έλαιο πεύκου.
6. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 1, στην οποία η εξαγωγή του χαλκού από ένα διάλυμα που περιέχει χαλκό πραγματοποιείται με εκχύλιση υγρού και ηλεκτρόλυση.
7. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 6, στην οποία το ραφινάρισμα εκχύλισης που σχηματίζεται με υγρή εκχύλιση χρησιμοποιείται για την έκπλυση του μεταλλεύματος και για το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης.
8. Η μέθοδος σύμφωνα με την αξίωση 6, στην οποία ο χρησιμοποιημένος ηλεκτρολύτης που σχηματίζεται κατά την ηλεκτρόλυση χρησιμοποιείται για την έκπλυση μεταλλεύματος και για το πλύσιμο του κέικ έκπλυσης.
Η εφεύρεση σχετίζεται με τη μεταλλουργία του χαλκού, συγκεκριμένα με μεθόδους επεξεργασίας μικτών μεταλλευμάτων χαλκού, καθώς και με μεσαία υλικά, απορρίμματα και σκωρίες που περιέχουν οξειδωμένα και θειούχα ορυκτά χαλκού
